基于STEM教育理念的小學科技實踐活動探究

葛繼東

【摘 要】小學科學實踐活動課的教學實施中，教師自己的教學思維和教學理念要不斷更新，要注重對學生綜合科技理工素養的鍛煉，并且讓學生自主學習的能力更強。本文對此進行了分析研究。

【關鍵詞】STEM教育理念；小學；科技；實踐活動

STEM代表科學、技術、工程及數學，是一種以“解決問題、邏輯思考、批判性思考和創造力”為核心的科技理工素養。基于STEM教育理念來構建小學科學實踐活動課，會讓學生的多方面素養和技能都得到鍛煉，學生的學習積極性和主動性會更高，并且也更加有助于學科教學目標的達成。小學科學實踐活動課的教學實施中，教師自己的教學思維和教學理念要不斷更新，要注重對于學生綜合科技理工素養的鍛煉，并且讓學生自主學習的能力更強。這樣的背景下，才能夠真正彰顯出科學實踐活動課的教學功效，也能夠讓學生的綜合學科素養更好的得到培養與構建。

一、在科學活動中引入工程和技術

STEM教育理念是一種對于多種理工素養的融合，其中，科學、技術、工程及數學知識都應當有所體現。在這種教學模式的導向作用下，教師在設計科學實踐活動課時要從多方面著手。教師首先可以嘗試設計那些可以將工程技術和科學探究問題進行融合的活動內容，這樣的教學嘗試會讓科學實踐活動的教學實效更高。有很多非常好的教學活動適合引入課堂，教師可以在教學設計階段對活動內容、主題等進行靈活設計與改良。比如，很多引入小學科技實踐活動課中的教學素材都有非常濃厚的生活化色彩，教師在設計這樣的活動內容時，可以相應考慮，如何將科學活動中融入一些工程技術的應用。并且引導學生利用他們熟悉的一些基本工程技術原理，或者是借助一些工程技術工具，來更好地輔助活動的展開，推動活動效果的實現。

比如，教師在課前為學生發布任務：做一個天平。然后學生在課前就進行準備，自行搜集材料，自行加工。在上課以后，教師帶領學生進行理論上的學習，然后請做得好的同學上臺講解自己的作品。做一個天平對于學生來說并不是一件容易的事情，想要很好地完成這個學習任務，首先需要學生具備相對豐富的理論科學知識，對于天平的原理有充分了解。教師可以鼓勵學生通過小組合作來共同完成這個學習任務，學生在小組內可以實現充分交互，對相應的難點進行有效討論，找尋化解的方案。同時，天平在制作過程中必然需要用到一些工程技術，比如，如何檢驗天平的平衡性等，這些都可以很大程度地考察學生的智慧。這個看似簡單，其實有非常豐富的知識含量，并且對學生的動手能力有很高的要求，不僅充分體現了STEM的教學理念，將各門學科進行了融合，也讓學生的動手能力得到了良好的鍛煉，對學生來說一次很好的活動經驗。

二、在科學活動中增加數學知識

科技實踐互動中融入數學知識，需要教師對活動的主題和內容有相應設計。并不是所有的科技實踐活動都需要用到數學知識，大部分活動內容或者主題可能會用到最基本的一些數學計算，有的甚至不需要太多數學知識。但是，為了讓STEM教學理念更好的在科技實踐活動課上融入，教師可以有意識地引入一些需要用到多學科知識的活動內容，尤其是可以融入對于學生數學計算能力和數學思維的考察。這會讓學生產生耳目一新的感覺，學生會在這類和平時不一樣的實踐活動中產生更濃厚的研究興趣。這樣的背景下，科技實踐中不僅能夠更好地鍛煉學生的多學科素養，體現STEM理念的指導思想，也能夠讓學生的綜合理工技能得到激發與鍛煉。

比如，在小學科學課中，有“小小建筑師”這一部分的內容，在這部分內容的教學過程中，教師可以先讓學生對自己搭建模型的各個部分進行計算，每條骨架之間應該呈多大的角度才能夠有足夠的支撐力，來穩定整個模型的結構。整個模型完成之后，有多大的承重。這些都可以根據事先的數學計算得出理論支撐，學生需要借助準確的計算來幫助建筑的完成。這個科學實踐活動對于學生的能力提出了很高要求，尤其體現了數學知識和科學技術的良好融合。學生可以通過完成這個活動直觀感受到，有效利用數學知識在很多具體問題的化解和實踐任務的達成上能夠發揮顯著效果。

三、訓練學生的實驗探究能力

在將科學、技術、工程和數學進行充分融合，在體現STEM思想的教學實施背景下，教師可以多引入一些實驗探究主題。開放性的實驗探究任務通常需要用到多方面知識素養，學生要調動自己的各種智能進行問題的思考，找尋問題解決的方法。這樣的學習任務不僅趣味性更強，難度更大，學生的主體性也可以在科技實踐活動中有更充分地發揮。教師可以結合學生能力水平的發展，多將這種難度更大、開放程度更高的活動類型引入課堂。學生在完成學習任務時教師可以有效觀察學生的學習過程，需要的時候給予大家思維上的指導，讓學生沿著正確的思路找尋活動實踐的方法，推動最后任務的完成。

比如，在對于“力”的作用效果展開探究的科技實踐活動中，教師便可以鼓勵大家自行展開探究實驗。教師可以提出相應的指導，或者是給學生設計初步的實驗方案，比如：（1）設計方案：利用相關工具，包括打點計時器、砝碼、小車等，并分組對此做出相應的方案設計；（2）評估方案：通過老師或同學間的相互探討，對此方案予以改進，以保證其可行性；（3）實施方案：對方案進行合理化分工，有步驟地對其做出驗證。有了這個基本輪廓后，讓學生以小組為單位自己設計實驗過程，然后完成實驗流程，歸納最后的結果，讓學生在自主實驗中各方面能力有充分發揮，找尋解決問題的一般模式。

【參考文獻】

[1]王春萌，王妍妍，張紅娜，全意.基于網絡的中小學科技創新體系研究[J].教育教學論壇，2015（33）

[2]李濤，宋建惠.淺談小學科技教育的有效途徑[J].教學儀器與實驗，2014（01）

[3]陳偉.構建科技創新教育體系的實踐與思考[J].中國教育學刊，2010（07）